网络基础知识

1、计算机网络技术基础新形态一体化教材 配套MOOC课程扫描教材上二维码 实现随扫随学第1章 网络基础知识3 目目 录录 网络基础知识 网络体系结构与网络协议 物理层与数据通信技术 数据链路层与局域网技术 网络层与网络互联 传输层与数据传输 应用层与网络服务 网络安全精品在线开放课程计算机网络基础计算机网络简介N 网络基础网络基础5 计算机网络简介n 什么是计算机网络n 计算机网络的结构6 计算机网络概念计算机网络就是将分布在不同地理位置的具有独立工作能力的计算机、终端及其附属设备用通信设备和通信线路连接起来，并配置网络软件，以实现资源共享的系统 不同地理位置 终端 通信设备和通信线路 资源共享7

2、 计算机网络特点计算机网络的特点与功能1自主性自主功能的计算机主机（Host）或节点40%+=数据资源软件资源硬件资源8 通过网络设备及通信线路连接起来，并遵循所规定的通信规则计算机网络特点计算机网络的特点与功能1自主性2互联性主机主机通信设备传输介质9 计算机网络特点计算机网络的特点与功能1自主性2互联性3三个目的实现通信交往信息资源交流计算机分布资源共享或协同工作10 计算机网络特点计算机网络的特点与功能1自主性2互联性3三个目的1计算机之间及用户间相互通信2实现硬件、软件及数据等资源的共享3计算机之间或用户间协同工作11 计算网络结构资源子网通信子网路由器主机服务器通信子网：由通信控制处

3、理机、通信线路和其他网络通信设备组成资源子网：由主机系统、终端、终端控制器、连网外设、各种软件资源与信息资源组成。精品在线开放课程计算机网络基础计算机网络的发展N 网络基础网络基础13 视频节选自中央电视台互联网时代计算机网络的发展历程计算机网络的发展计算机网络发展的四个阶段1.面向面向单单机的网络机的网络互连模式互连模式2.多多区域区域主机网络主机网络互连模式互连模式3.体系结体系结构构标准化标准化网络网络4.互联网互联网普及应用普及应用计算机网络发展的四个阶段中心计算机中心计算机小王的小王的终端终端小小李李的的终端终端小刘的小刘的终端终端1.面向单机的网络互连面向单机的网络互连模式模式(2

4、0世纪50年代中期到60年代中期)ABC采用批处理方式负责逐个处理各个终端设备输入的程序和数据。单独一台计算机，效率较低A BC计算机网络发展的四个阶段2多区域主机网络互连多区域主机网络互连模式模式(20世纪60年代末至70年代末)通信网络分组交换技术分布式处理网络的发展进入了一个崭新时期计算机网络发展的四个阶段3体系结构标准化体系结构标准化网络网络(20世纪70年代末至80年代初)海军：Honeywell陆军：DEC空军：IBM不兼容1984年，美国国防部将TCP/IP作为所有计算机网络的标准瑟夫：TCP/IP1983年，ISO发布了著名的ISO/IEC 7498标准，它定义了网络互联的7层

5、框架，也就是开放式系统互连参考模型。计算机网络发展的四个阶段4互联网普及互联网普及应用应用(20世纪80年代末至今)计算机技术通信技术HTTP网络已经渗透到我们生活的各个方面计算机网络发展的四个阶段1.面向面向单单机的网络机的网络互连模式互连模式2.多区域多区域主机网络主机网络互连模式互连模式3.体系结体系结构标准化构标准化网络网络4.互联网互联网普及应用普及应用计算机网络的发展历程你知道了吗？精品在线开放课程计算机网络基础按覆盖范围分类N 网络基础网络基础计算机网络分类之21 计算机网络分类按覆盖范围分类按拓扑结构分类 按传输方式分类 按用途和采用技术分类按覆盖范围分类局域网LAN城域网MA

6、N广域网WAN按覆盖范围分按覆盖范围分各类特点？22 1 局域网（LAN）局域网（Local Area Network，LAN），是指在一个较小的范围（例如一栋大楼、一所学校）内的计算机、终端和外部设备通过高速通信线路相连接形成的计算机网络交换机交换机交换机办公室内局域网一栋楼内局域网路由器1有限的地理范围通常具有较好的性能2易于建立、管理和维护3有线局域网VS无线局域网共享式局域网VS交换式局域网局域网特点23 2城域网（MAN）城市区域网络简称城域网（Metropolitan Area Network，MAN），覆盖范围约为几千米到几十千米，是介于局域网和广域网之间的一种高速网络1用于局域

7、网之间的连接实现大量用户间的数据、语音、图形与视频等多种信息的传递2城域网特点路由器XX工业大学局域网路由器XX师范大学局域网路由器路由器XX科技大学局域网XX信息大学局域网24 2广域网（WAN）广域网（Wide Area Network，WAN），其网络覆盖范围巨大。广域网的覆盖范围从几十千米到几千千米不等。广域网可以覆盖若干个国家和地区，甚至横跨几个洲。路由器北京市网络路由器上海市网络路由器广州市网络西安市网络路由器通信网络接入广域网需要申请精品在线开放课程计算机网络基础网络拓扑结构N 网络基础网络基础26 按拓扑结构分类网络拓扑是由网络节点设备和通信介质构成的网络结构图中心计算机小王的

8、终端小李的终端小张的终端小型局域网的拓扑图1总线型拓扑结构2星型拓扑结构3环型拓扑结构4树型拓扑结构5网状拓扑结构27 1 总线型拓扑结构总线型拓扑中采用一条公共传输信道传输信息，所有节点均通过专门的连接器连到这个公共信道上，这个公共的信道称为总线。总线型总线型拓扑拓扑连接器优点：形式简单，节点易于扩充缺点：1.受故障影响的设备范围大，总线电缆出现故障，整个通信就无法进行 2.维护比较困难，在排除介质故障时，要将错误隔离到某个网段比较困难总线28 2 星型拓扑结构星型拓扑中有一个中心节点，其它各节点通过点对点线路与中心节点相连，形成辐射型结构，在物理形状上就像是星星星型拓扑结构星型拓扑结构优点

9、：结构简单，组网容易，控制相对简单，维护起来比较容易 受故障影响的设备少，能够较好地处理通信介质故障缺点：集中控制，中心节点负载过重，可靠性低，通信线路利用率低。中心节点29 3 环型拓扑结构在环型拓扑中，各节点和通信线路连接形成的一个闭合的环。环中的数据按照一个方向沿环逐个节点传输，或顺时针方向，或逆时针方向。环型拓扑结构环型拓扑结构优点：结构简单、易于实现、传输时延确定和路径选择简单缺点：任何一个节点及连接节点的通信线路都有可能导致网络瘫痪30 4 树型拓扑结构是一种分层结构，可以看做是星型拓扑的一种扩展，适用于分级管理和控制的网络系统。树型拓扑结构树型拓扑结构优点：成本低，易于推广缺点：

10、节点较多，速度容易受到限制中心节点中心节点中心节点31 5网状拓扑结构各结点通过传输线相互连接起来，并且任何一个结点都至少与其他两个结点相连网状拓扑结构网状拓扑结构优点：可以充分、合理地使用网络资源，并且具有很高的可靠性缺点：费用高、结构复杂、不易管理和维护中心节点中心节点中心节点中心节点服务器32 5混合拓扑结构路由器以太网FDDI网络专线连接以太网令牌环网路由器路由器路由器星型拓扑结构星型拓扑结构环状环状拓扑结构拓扑结构精品在线开放课程计算机网络基础按传输方式分类计算机网络分类之N 网络基础网络基础34 按传输方式分类传输方式数据在网络中的传输过程广播式网络（Broadcast Netwo

11、rk）点到点式网络（Point to Point）35 1 广播式网络网络中的计算机或设备共享一条通信信道广播式网络广播式网络（Broadcast Network）集线器特点1.任一计算机发出的信息，其他计算机都能收到，根据报文中的目的地址来判断是接收还是丢弃该报文2.任何时间内只允许一个节点使用信道，从而在广播式网络中需要为信道争用提供相应解决机制。36 2 点到点式网络以点对点的连接方式，把各节点连接起来。点到点式网络点到点式网络（Point to Point）特点1.节点间发送数据，只有固定的目的节点能够收到，其它的节点收不到2.这种传播方式主要用于广域网中，广域网中路由器之间的数据传输

12、就是采用点到点的方式。路由器广域网路由器精品在线开放课程计算机网络基础初识网络通信设备N 网络基础网络基础38 常见网络设备简单网络结构拓扑图交换机无线路由器路由器集线器1. 网卡2.集线器/中继器3.交换机/网桥4.路由器/三层交换机5.无线路由器39 1.网卡（网络适配器）简单网络结构拓扑图交换机无线路由器路由器集线器网卡也称网络适配器整理计算机上发往网络上的数据，并将数据分解为适当大小的数据包之后向网络上发送出去。有线网卡无线网卡MAC地址：28-29-02-71-E8-1940 2.集线器/中继器简单网络结构拓扑图交换机无线路由器路由器集线器集线器/中继器负责在两个节点的物理层上按比特

13、传递信息，完成信号的整形、放大和复制功能，以此来延长网络的长度。发送端发出信号衰减后信号中继器放大调整后信号中继器发送端接收端41 简单网络结构拓扑图无线路由器路由器集线器交换机交换机/网桥网桥和交换机能够实现一对一的转发方式，它们是局域网的重要组网设备3.交换机/网桥地址表地址表端口端口物理地址E1120012001111E2120012002222主机AMAC：120012001111主机BMAC：120012002222主机BMAC：120012004444主机CMAC：120012003333E1E2E3E4查询地址表从E2发出交换机42 简单网络结构拓扑图路由器集线器交换机4.无线路由器无线路由器43 简单网络结构拓扑图无线路由器集线器交换机5.路由器路由器路由器/三层交换机主要用于不同网络间的通信，或者是广域网的通信，根据IP地址选择数据转发的链路路由器三层交换机路由器C路由器B主机B路由器A主机A以太网ATM专线以太网以太网路由器根据IP地址进行路由选择并转发分组精品在线开放课程计算机网络基础Wireshark抓包工具的使用N 网络基础网